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Salud

Descodificando el cerebro: Entrevista a la Dra. Maria Behrens

by Editora de Salud enero 7, 2026
written by Editora de Salud

En una reveladora entrevista publicada hoy en Genomic Psychiatry, la Dra. Maria Margarita Behrens relata un extraordinario viaje científico que la llevó a través de cuatro países y múltiples disciplinas antes de abordar preguntas fundamentales sobre cómo se desarrolla el cerebro y qué falla en los trastornos psiquiátricos. Su trabajo se encuentra ahora a la vanguardia de los esfuerzos internacionales para decodificar las firmas moleculares que definen cada tipo de célula en el cerebro humano.

La Dra. Behrens es miembro del cuerpo docente del Laboratorio de Neurobiología Computacional del Salk Institute for Biological Studies y ocupa un puesto de profesora adjunta de psiquiatría en la Universidad de California, San Diego. Como investigadora principal en la Red de Atlas de Células del Cerebro de la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de Salud, contribuye a la generación de atlas epigenómicos de células individuales exhaustivos que los investigadores de todo el mundo utilizarán durante décadas.

Una chispa encendida en una sala de psiquiatría

El camino hacia la neurociencia no fue directo. Nacida en Montevideo, Uruguay, y criada en Santiago, Chile, la Dra. Behrens inicialmente albergó ambiciones de convertirse en arquitecta. La tercera de seis hijas, incluso se matriculó en una escuela preparatoria de arquitectura en Uruguay tras la trágica muerte de su padre en un accidente automovilístico. Sin embargo, ambos padres eran científicos, y ese legado intelectual, combinado con una curiosidad insaciable, finalmente la atrajo hacia la bioquímica.

¿Qué transformó a una bioquímica en una investigadora del cerebro? La respuesta llegó a través de un encuentro inesperado. Al escuchar a los pacientes en una sala de psiquiatría, la Dra. Behrens se sintió consumida por preguntas sobre los sustratos biológicos de la percepción y la realidad. ¿Por qué estas personas no podían experimentar el mundo como los demás? Esa pregunta se convirtió en una brújula que apuntaba hacia décadas de investigación sobre los mecanismos neuronales subyacentes a la enfermedad mental.

Una educación científica transcontinental

Su formación abarcó continentes de una manera que parece casi deliberadamente sinuosa. Una tesis de maestría sobre el desarrollo de hongos acuáticos en la Universidad de São Paulo en Brasil. Una disertación doctoral sobre redes genéticas que regulan el metabolismo del azúcar en levaduras en la Universidad Autónoma de Madrid. Trabajo postdoctoral sobre el desarrollo de camarones salinos, también en España. Ninguno de estos temas parecía estar remotamente conectado al cerebro.

Sin embargo, la Dra. Behrens absorbió técnicas y marcos analíticos durante esos años que resultarían esenciales cuando finalmente se dedicó a la neurociencia. Esta entrevista ejemplifica el tipo de discurso científico transformador que se encuentra en toda la cartera de revistas de acceso abierto de Genomic Press (https://genomicpress.kglmeridian.com/), donde las trayectorias profesionales no convencionales a menudo iluminan conexiones inesperadas entre campos.

Su transición se produjo en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, donde trabajó con el Dr. Dennis Choi en el Departamento de Neurología. Seis años de estudio intensivo permitieron que su formación en bioquímica y biología molecular se fusionara con la neurofarmacología. Aprendió qué preguntas podían responderse utilizando neuronas cultivadas en laboratorio y cuáles requerían estudiar el cerebro como un órgano intacto.

La revelación de la ketamina

Una observación fundamental surgió durante su tiempo estudiando el envejecimiento cerebral en la Universidad de California, San Diego. Los efectos de la ketamina en el cerebro envejecido condujeron a investigaciones que arrojaron resultados sorprendentes. Los fenómenos observados en neuronas cultivadas se tradujeron en mecanismos inesperados en animales vivos. Los hallazgos fueron publicados en Science y abrieron las puertas del Salk Institute, primero dentro del laboratorio del Dr. Terrence Sejnowski y posteriormente como científica independiente.

¿Podrían los efectos de la ketamina sobre las neuronas inhibitorias explicar algunas de sus notables propiedades como antidepresivo de acción rápida? ¿Y qué podría revelar esto sobre la organización fundamental de los circuitos neuronales? Estas preguntas conectaron sus observaciones farmacológicas con misterios más profundos sobre el desarrollo cerebral.

Mapeando cada célula del cerebro

Una publicación encontrada mientras esperaba decisiones sobre subvenciones redirigió a la Dra. Behrens de la farmacología de la ketamina hacia la epigenómica del desarrollo, iniciando una colaboración fructífera y duradera con los Dres. Joseph Ecker y Bing Ren. Hoy en día, su laboratorio investiga cómo se forman los circuitos neuronales en la corteza prefrontal durante el período perinatal y si el entorno materno puede influir en el desarrollo cerebral a través de modificaciones epigenéticas.

El trabajo tiene profundas implicaciones para la comprensión de los trastornos neurodesarrolladores y neuropsiquiátricos. ¿Cuándo se desvía el programa de desarrollo de su trayectoria prevista? ¿Qué eventos moleculares durante las ventanas críticas preparan el escenario para afecciones que pueden no manifestarse hasta la adolescencia o la edad adulta?

A través de la Red de Atlas de Células del Cerebro de la Iniciativa BRAIN, la Dra. Behrens y sus colaboradores han producido atlas del cerebro del ratón que enumeran no solo los genes expresados en cada tipo de célula, sino también las regiones reguladoras que gobiernan esa expresión. Un atlas similar del cerebro humano está actualmente en desarrollo. Estos recursos permitirán a los investigadores de todo el mundo dirigirse a tipos de células específicos con una precisión sin precedentes, abriendo posibilidades terapéuticas que antes eran inimaginables.

El imperativo de la colaboración

La Dra. Behrens articula una filosofía de la ciencia que prioriza el trabajo en equipo sobre la jerarquía. Describe su mayor talento como la capacidad de construir equipos colaborativos donde todos contribuyen sin importar su estatus. Esta orientación refleja la convicción de que el conocimiento avanza a través del esfuerzo colectivo en lugar de la brillantez individual.

¿Qué aspectos culturales de la comunidad científica merecen una transformación? La Dra. Behrens señala las estructuras de financiación y los sistemas de revisión por pares que no recompensan la colaboración genuina. Las presiones competitivas endémicas de la ciencia académica, sugiere, impiden el intercambio abierto de ideas que produce descubrimientos innovadores.

Su tutoría abarca a un grupo notablemente diverso: genómicos, conductistas, científicos informáticos y neurocientíficos que trabajan juntos en problemas que ninguna disciplina por sí sola podría abordar. El modelo se hace eco del espíritu interdisciplinario que Genomic Press promueve a través de su compromiso de avanzar en la investigación médica de acceso abierto a través de las fronteras tradicionales.

Más allá del laboratorio

Fuera de la vida profesional, la Dra. Behrens valora los viajes a los parques nacionales, la música y las conversaciones enriquecedoras. Enumera escuchar música y pintar como su ocupación favorita. Sus posesiones más preciadas no son objetos materiales, sino las relaciones con familiares, amigos y colegas.

Cuando se le preguntó qué persona viva admira más, nombró a Svante Pääbo, el laureado con el Premio Nobel reconocido por su trabajo sobre el ADN antiguo y la genómica de los neandertales. ¿Y si pudiera cenar con cualquier figura histórica? Charles Darwin, por su pensamiento analítico y la forma en que articuló su razonamiento al descubrir los principios evolutivos.

Su filosofía de vida se cristaliza en un lema pragmático y liberador: si no puedes hacer nada al respecto, considéralo bien. Para una científica que sorteó crisis de financiación, reubicaciones geográficas y transformaciones disciplinarias, tal ecuanimidad parece bien merecida.

La entrevista de la Dra. Maria Margarita Behrens en Genomic Press es parte de una serie más amplia llamada Innovators & Ideas que destaca a las personas detrás de los avances científicos más influyentes de la actualidad. Cada entrevista de la serie ofrece una combinación de investigación de vanguardia y reflexiones personales, brindando a los lectores una visión integral de los científicos que dan forma al futuro. Al combinar un enfoque en los logros profesionales con las perspectivas personales, este estilo de entrevista invita a una narrativa más rica que involucra y educa a los lectores. Este formato proporciona un punto de partida ideal para perfiles que exploran el impacto del científico en el campo, al tiempo que tocan temas humanos más amplios.

Fuente:

Referencia del diario:

Maria Margarita Behrens: The epigenomics of brain development and maturation. Genomic Psychiatry. DOI: https://doi.org/10.61373/gp026k.0015. https://genomicpress.kglmeridian.com/view/journals/genpsych/aop/article-10.61373-gp026k.0015/article-10.61373-gp026k.0015.xml

enero 7, 2026 0 comments
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Salud

Nuevo Compuesto Reduce el Riesgo de los Opioides

by Editora de Salud diciembre 23, 2025
written by Editora de Salud

Los receptores opioides son objetivos prometedores para el tratamiento del dolor, pero desafortunadamente, los fármacos que actúan sobre ellos pueden ser adictivos. Debido a que estas moléculas suprimen la respiración y la función cardíaca, también pueden ser mortales. Investigadores de la Universidad del Sur de Florida han anunciado recientemente un avance en el objetivo a largo plazo de los farmacólogos de crear un compuesto que pueda preservar el alivio del dolor, pero eliminar los efectos secundarios no deseados (Nature 2025, DOI: 10.1038/s41586-025-09880-5).

Los receptores opioides son un subconjunto de receptores acoplados a proteínas G (GPCR). Estas proteínas de membrana transmiten señales al interior de la célula a través de una danza de proteínas que se unen y se separan, impulsada por la unión a ligandos de guanosina.

Cuando un agonista como la morfina o el fentanilo se une a un GPCR, el receptor recluta un efector, llamado proteína G, que se une al trifosfato de guanosina (GTP) y desencadena efectos posteriores. Con el tiempo, la proteína G hidroliza el GTP, volviéndose inactiva.

Matthew Swanson, un estudiante de posgrado que trabajó en este avance, compara el consumo de GTP con un automóvil quemando gasolina. “Cuando se te acaba la gasolina, el automóvil se detiene”, dice.

Pero durante casi una década, los supervisores de Swanson, los profesores de la USF Laura M. Bohn y Edward Stahl, han estado desarrollando el argumento de que los GPCR tienen otro modo de acción. En ciertos estados activos, un GPCR puede recapturar un efector unido al GTP, lo que podría crear un estado de activación más renovable. “En lugar de usar esa gasolina, simplemente estaríamos usando una batería”, explica Swanson.

Esta discusión puede sonar a bioquímica esotérica, pero dado que los compuestos que favorecen diferentes estados activos de los GPCR pueden alterar la señalización posterior, el proceso podría permitir a los investigadores desarrollar compuestos que puedan desencadenar ciertos efectos y omitir otros. En el caso de los receptores opioides, el objetivo es bloquear la percepción del dolor sin suprimir la respiración y la frecuencia cardíaca.

Bohn, Stahl, Swanson y sus colegas afirman haber encontrado un compuesto que puede separar esas funciones debido a cómo interactúa con el receptor opioide mu. El compuesto, muzepan1, favorece el estado de GPCR que es como usar una batería más que otros agonistas.

Los investigadores descubrieron que el muzepan1 funciona como analgésico, haciendo que los ratones sean menos sensibles a los estímulos dolorosos como el calor. Pero, lo que es más importante, combinar el muzepan con un opioide más tradicional como el fentanilo produce un aumento drástico en la tolerancia al dolor, sin una mayor ralentización de la respiración o la frecuencia cardíaca.

El muzepan no es un compuesto adecuado para usar como medicamento, y existen preguntas muy importantes sin respuesta sobre cómo, exactamente, se sinergiza con otros agonistas del receptor. Según Joann Trejo, farmacóloga de GPCR en la Universidad de California, San Diego, se debe realizar mucho más trabajo para comprender cómo funciona este efecto sinérgico, pero “los datos son convincentes de que existe una interacción única entre el muzepan y el fentanilo”.

Trejo califica el descubrimiento de los investigadores y la disección de un nuevo mecanismo de señalización de GPCR como “excepcional”.

Bohn y Stahl dicen que están entusiasmados de descubrir que el nuevo mecanismo puede separar los efectos de los opioides sobre el alivio del dolor y las funciones fisiológicas vitales. Esa capacidad podría, eventualmente, conducir a un alivio del dolor menos peligroso.

Laurel Oldach is a senior editor and life sciences reporter at C&EN.

Chemical & Engineering News

ISSN 0009-2347

Copyright ©
2025 American Chemical Society

diciembre 23, 2025 0 comments
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Tecnología

CCR4-NOT: Nueva clave en el origen de enfermedades y su tratamiento

by Editor de Tecnologia diciembre 17, 2025
written by Editor de Tecnologia

Una recientemente descubierta batalla molecular podría tener implicaciones importantes para comprender mejor el origen de múltiples enfermedades y trastornos – incluyendo cánceres, enfermedades neurodegenerativas y trastornos inmunitarios – así como para desarrollar posibles tratamientos, según investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania. El equipo realizó este hallazgo en un estudio de mensajeros celulares llamados ARNm, que transportan los planos del ADN necesarios para fabricar proteínas, los componentes básicos de la vida que mantienen el funcionamiento de las células. Después de entregar las instrucciones, estos mensajeros son eliminados por un complejo proteico llamado CCR4-NOT. Se pensaba que las proteínas en CCR4-NOT operaban en armonía, pero los investigadores señalan que no es así: una proteína desestabiliza el ARNm mientras que la otra lo estabiliza.

El equipo reveló esto en células de cáncer colorrectal humano utilizando una herramienta para desactivar temporalmente proteínas específicas. Al eliminar esencialmente una proteína, llamada CNOT1, CCR4-NOT ralentizó la eliminación del ARNm, pero al eliminar otra proteína de la célula, CNOT4, se aceleró el proceso de limpieza. Los detalles de la herramienta y sus análisis están disponibles en línea, a la espera de su publicación en un próximo número del Journal of Biological Chemistry.

«Tradicionalmente, se espera que las subunidades trabajen juntas hacia una función común, pero nuestros resultados muestran que CNOT4 tiene funciones únicas más allá de la degradación o catálisis del ARN», dijo Shardul Kulkarni, profesor asistente de bioquímica y biología molecular en la Universidad Estatal de Pensilvania, y primer autor del estudio. «Nuestro estudio demuestra que no todas las subunidades de un complejo de ‘degradación’ actúan de la misma manera: algunas pueden tener roles distintos e incluso opuestos. Comprender estas fuerzas opuestas nos brinda una imagen más clara de cómo las células mantienen un equilibrio en la expresión génica y podría indicar nuevas formas de intervenir cuando ese equilibrio se pierde».

Este equilibrio es fundamental para la regulación génica, que Kulkarni describió como un regulador de intensidad que aumenta o disminuye precisamente la luz para controlar cuándo, dónde y cuánto se utiliza cada gen, o con qué frecuencia se llevan a cabo las instrucciones para proteínas específicas. Kulkarni añadió:

«El estudio de la regulación génica es esencial para comprender la diferenciación celular, la progresión de una sola célula embrionaria a un organismo multicelular, y los mecanismos por los cuales los organismos se adaptan a los estímulos ambientales», dijo Kulkarni, explicando que, en condiciones de salud, los genes proporcionan los planos para cada componente biológico de un organismo, incluyendo el ARNm, pero eso no significa que el proceso sea precisamente el mismo todo el tiempo. «Nuestro hallazgo proporciona más información sobre cómo las moléculas involucradas en la regulación génica se equilibran o incluso se desafían mutuamente a medida que las células responden al estrés, la nutrición, la temperatura y otros cambios ambientales. Cuando ese sistema regulador falla, puede conducir a enfermedades como el cáncer, trastornos del desarrollo o problemas metabólicos».

Kulkarni trabaja en el laboratorio de Joseph C. Reese, profesor distinguido de bioquímica y biología molecular y autor corresponsal del estudio, en el Centro de Regulación Génica Eucariota de la Universidad Estatal de Pensilvania, donde se centran en CCR4-NOT, la máquina molecular que regula múltiples etapas del ciclo de vida del ARN. Esto se refiere a toda la existencia del ARN en las células: una proteína transcribe instrucciones del ADN al ARNm; el ARNm se procesa y empaqueta para que pueda moverse en la célula y proporcionar la información necesaria para fabricar una nueva proteína; y, finalmente, el ARN se descompone. Ese último paso, cuando el ARN se descompone y el mensaje se borra, está gobernado principalmente por CCR4-NOT.

CCR4-NOT fue descubierto por primera vez en levadura a principios de la década de 1990 y aparece en casi todas las células eucariotas, las células que componen todos los animales, plantas, hongos y muchos otros organismos. Si bien se sabe mucho sobre el complejo a partir de estudios con levadura, Kulkarni dijo que se comprende comparativamente menos el papel de CCR4-NOT en las células humanas. Para abordar esta brecha, el equipo desarrolló un sistema experimental para descubrir funciones previamente no caracterizadas de CCR4-NOT en células humanas.

Llamado sistema de degrón inducible por auxina (AID), la herramienta permite a los científicos «apagar» rápida y reversiblemente una proteína específica dentro de una célula, explicó Kulkarni. Funciona introduciendo una etiqueta a una proteína de interés que le indica a la célula que la destruya.

«Al poder destruir rápidamente las proteínas de interés, el sistema AID permite un control preciso de los niveles de proteína en las células humanas, lo que nos permite observar qué sucede cuando se elimina temporalmente una proteína específica», dijo Kulkarni.

Para probar el sistema AID, el equipo se centró en dos proteínas en CCR4-NOT en una línea celular comercial de cáncer colorrectal humano llamada DLD-1. La primera proteína, CNOT1, sirve como el andamiaje central de CCR4-NOT, mientras que la segunda, CNOT4, es una proteína menos comprendida involucrada en la regulación génica.

Con el sistema AID, los investigadores pudieron reducir completamente cualquiera de las dos proteínas en 60 minutos. Agotar CNOT1 alteró miles de transcripciones – las hebras simples de ARN que se transcriben a ARNm – y ralentizó la degradación del ARNm. Agotar CNOT4, por otro lado, no alteró mucho las transcripciones, pero promovió la degradación del ARNm.

«Comprender las complejidades de los efectos opuestos que CNOT1 y CNOT4 tienen sobre la estabilidad del ARNm tiene varias implicaciones», dijo Kulkarni, explicando que dicho conocimiento podría ayudar a identificar contextos de enfermedad en los que cualquiera de las subunidades esté desregulada, informar el desarrollo de biomarcadores basados en patrones característicos de degradación del ARNm y proporcionar información para estrategias terapéuticas que se dirijan a la estabilidad del ARNm y ajusten la regulación génica. «Con nuestro nuevo sistema, hemos abierto la puerta a aprender aún más».

Otros coautores afiliados al Centro de Regulación Génica Eucariota de la Universidad Estatal de Pensilvania son Courtney Smith y Oluwasegun T. Akinniyi, ambos estudiantes de posgrado en el programa de bioquímica, microbiología y biología molecular. Smith; Akinniyi; Belinda M. Giardine, programadora/analista; y Cheryl A. Keller, profesora de investigación, están afiliados al Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad Estatal de Pensilvania. Keller también es la directora del Centro de Genómica de la Universidad Estatal de Pensilvania en los Institutos Huck de las Ciencias de la Vida en la Universidad Estatal de Pensilvania. Alexei Arnaoutov, División de Biología Molecular y Celular en el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), también contribuyó a este trabajo.

Esta investigación fue posible gracias a varias instalaciones centrales administradas por los Institutos Huck de las Ciencias de la Vida en la Universidad Estatal de Pensilvania, incluyendo la Instalación Central de Proteómica y Espectrometría de Masas de Huck, la Instalación Central de Genómica, la Instalación Central de Citometría de Flujo y la Incubadora de Investigación Genómica.

Los NIH financiaron esta investigación.

Fuente:

Referencia del diario:

DOI: 10.1016/j.jbc.2025.110862

diciembre 17, 2025 0 comments
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